红外灯珠2个串联多少伏?90%的人不知道其中的电压计算秘密
“灯珠教授,我有个电路板需要改装,上面要用两个红外灯珠串联,请问应该配多少伏的电压?”
这是前天一位工程师在微信上咨询我的问题。
类似的问题我每周都会遇到好几个。很多工程师,甚至是有些经验的电子爱好者,对红外灯珠的电压计算都存在误解。
今天,我就来详细解答这个问题,并分享一些实用的电路设计技巧。
一、先弄明白单个红外灯珠的工作电压
要计算两个红外灯珠串联需要多少伏,首先得了解单个红外灯珠的工作电压。
常见的红外灯珠主要有两种:
- 850nm波长红外灯珠:工作电压通常在1.5-1.7V之间
- 940nm波长红外灯珠:工作电压略低,约1.3-1.5V
以台宏光电的TH-850IR25红外灯珠为例,其典型工作电压为1.55V,最大工作电流为100mA。
二、串联电路的电压计算:不是简单相加
两个红外灯珠串联,需要的电压确实是单个灯珠工作电压的2倍,但实际情况要复杂一些。
计算公式很简单:
总电压 V_total = Vf1 + Vf2
其中Vf1和Vf2分别是两个红外灯珠的正向电压。
如果两个灯珠规格相同,那么V_total = 2 × Vf
按照这个计算,两个典型电压1.55V的红外灯珠串联,大约需要3.1V的电压。
但问题来了:为什么很多实际电路却需要提供更高的电压?
三、关键因素:驱动方式决定实际电压需求
红外灯珠需要恒流驱动,而不是恒压驱动。 这是大多数人的认知盲区。
1. 使用电阻限流的情况
如果采用简单的“电压源+限流电阻”驱动方式,电源电压必须略高于灯串的总正向电压,以保证电流足够驱动电阻。
实际计算公式:
电源电压 ≥ 灯串总Vf + (工作电流 × 限流电阻值)
例如:两个红外灯珠串联,总Vf=3.1V,工作电流50mA,限流电阻10Ω,那么需要电源电压 ≥ 3.1V + (0.05A × 10Ω) = 3.6V
2. 使用恒流驱动的情况
对于恒流驱动电路,只要输入电压高于灯串的总Vf,电路就能正常工作。通常建议留出0.5-1V的余量。
因此,对于两个红外灯珠串联,使用恒流驱动时,3.5-4V的电源电压就比较合适。
四、实际应用中的注意事项
在我多年为客户提供技术支持的经验中,发现以下几个常见问题:
1. 电压偏差问题
即使是同一批次的红外灯珠,其实际Vf值也会有轻微差异。因此设计电路时,要预留10%左右的电压余量。
2. 温度对电压的影响
红外灯珠的工作电压会随温度变化:温度升高,Vf下降。这是一个需要重视的特性。
实际案例:去年一家安防设备厂商的产品出现批量性问题,就是因为没有考虑温度补偿。他们的红外摄像头在夏天夜晚长时间工作发热,导致灯珠电流增大而过早光衰。后来我们协助他们重新设计了驱动电路,解决了这个问题。
3. 选择适合的驱动方案
对于要求不高的应用,电阻限流简单经济;但对性能要求高的场合,建议使用恒流驱动IC,如台宏光电的TM系列红外灯珠驱动芯片。
五、实用设计指南
为方便大家实际应用,我整理了一个快速选型表:
| 应用场景 | 推荐驱动方式 | 两个灯珠串联电压建议 |
|———|————|——————|
| 简单红外夜视 | 电阻限流 | 4.0-4.5V |
| 安防监控 | 恒流驱动 | 3.5-4.0V |
| 红外通信 | 专用驱动IC | 根据IC规格调整 |
六、进阶讨论:多个灯珠串联的电压计算
有些客户需要驱动多个红外灯珠,比如红外补光灯具需要10个甚至更多灯珠串联。
计算方法相同:总电压 = 单个Vf × 灯珠数量 + 驱动余量
例如10个红外灯珠串联:1.55V × 10 = 15.5V,考虑驱动余量,建议使用18V左右的电源。
结语
回到最初的问题:“红外灯珠2个串联多少伏?”
正确答案是:需要3.1V的基础电压,但实际电路设计应预留余量,建议使用3.5-4V的电源,并配合适当的驱动电路。
红外灯珠的应用看似简单,但其中有很多技术细节需要重视。作为在LED行业深耕15年的专家,我建议大家在设计产品时不仅要考虑电压匹配,还要关注驱动方式、散热设计和长期可靠性。
如果你有具体应用需求,欢迎随时联系台宏光电的技术团队。台宏光电提供免费的技术咨询和样品支持,帮助您选择更合适的红外灯珠解决方案。
本文由台宏光电“灯珠教授”团队撰写发布,转载请注明出处台宏光电。我们会持续分享LED行业的技术知识和应用经验,欢迎关注我们台宏光电的公众号。
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希望对大家有帮助!有疑问欢迎在评论区留言讨论。
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